1. Movimento Fluido
A taxa de fluxo é o movimento de um volume específico de fluido em um determinado período de tempo. A vazão geralmente é medida em galões por minuto (gpm) ou litros por minuto (lpm) usando um medidor de vazão.
A velocidade do fluxo é a distância que um volume específico de fluido se move em um determinado período de tempo. A velocidade do fluxo não é medida diretamente, mas é calculada usando a vazão e a área da seção-transversal do tubo.
A velocidade do fluxo depende diretamente da vazão e do tamanho do tubo. Se alterarmos a vazão da bomba, mas mantivermos o mesmo tamanho do tubo, podemos alterar a velocidade do fluxo do fluido.
Se nósMantemos o mesmo tamanho da bomba, mas alteramos o tamanho do tubo, obtemos o mesmo efeito.
À medida que a velocidade do fluxo aumenta, o calor também aumenta. Isto se deve ao efeito do atrito.
O atrito é causado pela fricção das moléculas do fluido contra as superfícies internas das mangueiras e tubos.
2. Fluxo Laminar
Imaginamos que os fluidos fluem numa única massa, mas isso não é verdade. Em baixas velocidades, os fluidos fluem em diferentes camadas paralelas. Cada uma dessas camadas se move a uma velocidade ligeiramente diferente. Este estado é chamado de fluxo laminar.
3.Turbulento
À medida que a velocidade do fluido aumenta, pequenas imperfeições na superfície do condutor de fluxo (mangueira ou tubo) perturbam o caminho do fluxo. Isto cria um estado caótico em vez de uma camada laminar ordenada. Essa turbulência (devido ao atrito) provoca um aumento de calor.
A turbulência ocorre onde quer que haja curvas e restrições em um sistema hidráulico. Manter as mangueiras e conexões grandes ajuda a minimizar esse efeito.
4. Princípio de Pascal
O Princípio de Pascal afirma que qualquer pressão aplicada a um fluido confinado é transmitida com força igual em todas as direções.
Mas isso só acontece quando o líquido está em um recipiente fechado.
5. Pressão
A pressão é criada pela resistência ao fluxo de um fluido, chamada pressão dinâmica, ou pela energia potencial de um objeto afetado pela gravidade, chamada pressão estática.
A pressão estática é criada quando um fluido deseja fluir, mas não consegue. A gravidade tenta empurrar a haste do cilindro para baixo, mas como a válvula está fechada, o fluido do cilindro não consegue escapar. À medida que a força empurra a haste do cilindro para baixo, o fluido retido ganha energia. Esta energia é o valor da pressão mostrado no manômetro.
A pressão dinâmica, por outro lado, está relacionada à energia cinética do fluido.
Portanto, à medida que a resistência ao fluxo aumenta, a pressão também aumenta.
Quando o fluido flui através da restrição, a pressão cai devido à conversão de energia (o atrito produz calor).
6.Princípio de Bernoulli
Como a energia total de um sistema deve permanecer constante, o princípio de Bernoulli afirma que se a energia cinética (velocidade do fluido) diminuir, a energia potencial (pressão) deverá aumentar proporcionalmente.
7.Área de superfície
A área de superfície é a área total exposta de um objeto sólido.
Nos sistemas hidráulicos, focamos na área superficial dos componentes que interagem com o fluido. A área de superfície de um componente pode ter um grande impacto no funcionamento do sistema!
8.Triângulo FPA
Existe uma relação matemática direta entre a força que um sistema hidráulico pode transmitir, a pressão no sistema e a área de superfície dos componentes acionados.
Esta relação é frequentemente representada pelo triângulo FPA.
Se conhecermos a pressão e a área da superfície do pistão, podemos calcular a força.
Se conhecermos a força necessária e a pressão disponível, podemos calcular a área de superfície necessária do pistão.
Alternativamente, se conhecermos a força e a área superficial do pistão, podemos calcular a pressão.
9. Amplificação de Força
Ao utilizar uma área de superfície menor no cilindro esquerdo, podemos aumentar a força no cilindro direito.
10. Conceitos Básicos de Conhecimento
ComoSe você aprender mais sobre sistemas e projetos hidráulicos, esses conceitos continuarão a aparecer. Em resumo, a hidráulica se depara com esses conceitos de conhecimento muito básicos.
Movimento fluido:Fluxo, Velocidade, Fluxo Laminar,Turbulência/Turbulento, Fricção
Pressão:Pressão Estática, Pressão Dinâmica, Perda de Estrangulamento (Restrições)
Área de superfície: Força, Multiplicação de Força
Princípios básicos: Princípio de Bernoulli, Princípio de Pascal, Triângulo FPA.
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